Badanie rzuca nowe światło na pochodzenie gatunków
Zespół finansowanych przez UE badaczy przedstawił, w jaki sposób mogą oddziaływać dobór płciowy oraz napór środowiska powodując, że dany gatunek dzieli się na dwa nawet wtedy, gdy nie istnieją żadne bariery geograficzne rozdzielające nowe gatunki. Wsparcie UE dla tego badania, które zostało opublikowane online w czasopiśmie "Science" pochodzi z programu wspierania mobilności badaczy Międzynarodowych Stypendiów Wyjazdowych Marii Curie. Fakt, że selekcja naturalna stoi za narodzinami nowych gatunków jest dziś szeroko uznawany. 150 lat po opublikowaniu książki Karola Darwina "O powstawaniu gatunków", dokładne mechanizmy, które kierują rozwojem nowych gatunków (proces znany jako "specjacja") pozostają jednak nadal przedmiotem dyskusji. W prostym scenariuszu powstawania gatunku, dwie populacje danego gatunku zostają odseparowane przez niedającą się pokonać barierę geograficzną, taką jak morze czy pasmo górskie. Na przestrzeni lat populacje odsuwają się od siebie genetycznie, aż do momentu, kiedy stają się tak różne od siebie, że jeśli osobniki z dwóch różnych populacji miałyby ze sobą spółkować, wówczas każde powstałe w wyniku tego potomstwo byłoby bezpłodne. Nowe gatunki pojawiają się jednak również w sytuacjach, gdzie populacje nie zostają całkowicie odcięte od siebie w taki sposób. W tym badaniu naukowcy stworzyli matematyczny model, w którym dwie populacje gatunku żyją w różnych siedliskach. Model zakłada, że "specjalistyczne" osobniki, wysoce przystosowane do swojego lokalnego siedliska mają większe szanse przetrwania i mają więcej potomstwa niż osobniki 'pośrednie', których rodzice pochodzą z obu populacji i które nie są na tyle wyspecjalizowane, by dobrze rozwijać się w każdym siedlisku. Tak długo, jak osobniki są w stanie przemieszczać się pomiędzy poszczególnymi siedliskami, tak długo scenariusz nie zakończy się powstaniem nowego gatunku. Sytuacja ta zmienia się jednak, kiedy dołączy do tego dobór płciowy. Badacze wymyślili ozdobę osobników męskich wymyślonego przez nich gatunku, taką jak kolorowe upierzenie, którego stan jest dobrym wskaźnikiem tego, czy osobnik dobrze przystosował się do lokalnego siedliska, czy też nie. "Osobniki przystosowane do lokalnego siedliska są prawdopodobnie w lepszym stanie, co pozwala im na rozwój jaśniejszego upierzenia od osobników, które są gorzej przystosowane", wyjaśniają badacze. W tej sytuacji osobniki żeńskie rozwijają wyraźną preferencję w stosunku do osobników męskich z jaśniejszym upierzeniem, ponieważ takie osobniki męskie są najlepiej przystosowane do lokalnego siedliska, co w rezultacie sprawia, że ich potomstwo najprawdopodobniej przystosuje się tak samo dobrze. Kiedy dobór płciowy zaczął działać w ten sposób, krzyżowanie pomiędzy dwoma populacjami wyraźnie ulega osłabieniu, ponieważ osobniki hybrydowe męskie nie przystosowują się dobrze do żadnego z siedlisk. W rezultacie nie rozwija się u nich jasne upierzenie i nie przyciągają one samic. "A zatem dobór partnera na podstawie wskaźnika przystosowania do lokalnego siedliska zwiększa izolację rozrodczą pomiędzy gatunkami specjalistycznymi i dlatego powinien zwiększać prawdopodobieństwo powstawania gatunków", czytamy w czasopiśmie. Model pokazuje, że nawet dość słaba selekcja naturalna może rozdzielić gatunek na dwa, jeśli stymulowane jest to silnym doborem płciowym. Obecnie badacze planują sprawdzenie swojej teorii wśród takich gatunków jak krzyżodzioby i cierniki, co do których prowadzone są badania dotyczące tego, czy atrakcyjność osobników odzwierciedla ich poziom przystosowania do środowiska lokalnego.